JP2014143356A - Wavelength conversion material, solar cell module and manufacturing method of wavelength conversion material - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、吸収した光とは異なる波長の光を発生する波長変換材と、この波長変換材を太陽電池に組み合わせた太陽電池モジュールと、波長変換材の製造方法に関する。 The present invention relates to a wavelength conversion material that generates light having a wavelength different from the absorbed light, a solar cell module that combines this wavelength conversion material with a solar cell, and a method for manufacturing the wavelength conversion material.
従来、吸収した光とは異なる波長の光を発生する波長変換材として、吸収した光とは異なる波長の光を発生する色素材料を添加した波長変換材が知られている。
この種の波長変換材は、例えば、太陽電池の表面に配置されて入射光の波長を変換することにより、太陽電池の効率を向上させることができる。
Conventionally, as a wavelength conversion material that generates light having a wavelength different from the absorbed light, a wavelength conversion material to which a dye material that generates light having a wavelength different from the absorbed light is added is known.
This type of wavelength conversion material can be arranged on the surface of the solar cell, for example, to improve the efficiency of the solar cell by converting the wavelength of incident light.
しかし、従来の色素材料は、耐久性に問題があるため、この色素材料に代えて、無機ナノ粒子（波長変換ナノ粒子）を用いた波長変換材の研究が行われている。
例えば、波長変換ナノ粒子としては、ＣｄＳを含むものが提案されているが、Ｃｄは廃棄処理を誤ると環境に悪影響を与えるため、ＺｎＳｅ等を使用して波長変換ナノ粒子を製造することが提案されている。
However, since the conventional dye material has a problem in durability, research on wavelength conversion materials using inorganic nanoparticles (wavelength conversion nanoparticles) instead of the dye material has been conducted.
For example, as wavelength conversion nanoparticles, those containing CdS have been proposed, but Cd has an adverse effect on the environment if mistreated, so it is proposed to produce wavelength conversion nanoparticles using ZnSe or the like. Has been.
この種の製造方法では、有機溶媒中で波長変換ナノ粒子を製造しているため、その有機溶媒の廃棄処理を誤るとＰＲＴＲ法に抵触する可能性がある。そこで、水系溶媒中で波長変換ナノ粒子を製造することが提案されている（非特許文献１参照）。 In this type of manufacturing method, wavelength-converting nanoparticles are manufactured in an organic solvent, and therefore the PRTR method may be violated if the organic solvent is discarded. Therefore, it has been proposed to produce wavelength conversion nanoparticles in an aqueous solvent (see Non-Patent Document 1).
また、この水系溶媒などを利用する技術では、波長変換ナノ粒子が分散した溶液を固化することにより、波長変換材を製造していた。 Moreover, in the technique using this aqueous solvent etc., the wavelength conversion material was manufactured by solidifying the solution in which the wavelength conversion nanoparticles were dispersed.
しかしながら、従来技術においては、波長変換ナノ粒子が分散した溶液を固化することによって波長変換材を作製するので、固化する過程で多くの波長変換ナノ粒子が凝集し、可視光に対する透明性が低下するという問題があった。 However, in the prior art, since the wavelength conversion material is prepared by solidifying the solution in which the wavelength conversion nanoparticles are dispersed, many wavelength conversion nanoparticles are aggregated during the solidification process, and the transparency to visible light is reduced. There was a problem.
特に、太陽電池に波長変換材を利用する場合には、可視光に対する透明性が低下すると、太陽電池に入射する可視光が減少するので、発電能力が低下するという問題があった。
本発明は、前記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、波長変換ナノ粒子の凝集が少なく、可視光に対する透明性が高い波長変換材、及びその波長変換材を用いた太陽電池モジュール、並びにその波長変換材の製造方法を提供することにある。
In particular, when a wavelength conversion material is used for a solar cell, if the transparency to visible light is reduced, the visible light incident on the solar cell is reduced, resulting in a problem that power generation capability is reduced.
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and the object thereof is a wavelength conversion material with less aggregation of wavelength conversion nanoparticles and high transparency to visible light, and a sun using the wavelength conversion material. It is providing the manufacturing method of a battery module and its wavelength conversion material.
本発明は、吸収した光とは異なる波長の光を発生する複数の波長変換ナノ粒子を含む波長変換材に関するものであり、特に、その波長変換材の内部には、複数の波長変換ナノ粒子を複数の領域に区分する網目状の連続体であるネットワーク構造体を備えている。 The present invention relates to a wavelength conversion material including a plurality of wavelength conversion nanoparticles that generate light having a wavelength different from the absorbed light, and in particular, a plurality of wavelength conversion nanoparticles are provided inside the wavelength conversion material. A network structure which is a mesh-like continuous body divided into a plurality of regions is provided.
つまり、本発明の波長変換材においては、その内部に波長変換ナノ粒子が複数含まれているが、それらの波長変換ナノ粒子は、ネットワーク構造体により、いくつかの領域に区分（分離）されている。そのため、この波長変換材は、従来のように波長変換ナノ粒子が過度に凝集したものでなく、全体的に広く分散しているので、可視光に対する透明性が高い。 That is, in the wavelength conversion material of the present invention, a plurality of wavelength conversion nanoparticles are contained inside, but these wavelength conversion nanoparticles are divided (separated) into several regions by the network structure. Yes. Therefore, this wavelength conversion material is not a material in which wavelength conversion nanoparticles are excessively aggregated as in the prior art, but is widely dispersed as a whole, and thus has high transparency to visible light.
その結果、例えばこの波長変換材を太陽電池と組み合わせて使用する場合には、可視光に対する（波長変換材の）透過性が高く、よって、太陽電池に入射する可視光が多いので、太陽電池の発電能力が高いという効果を奏する。 As a result, for example, when this wavelength conversion material is used in combination with a solar cell, the visible light is highly transmissive (of the wavelength conversion material), and thus there is a lot of visible light incident on the solar cell. It has the effect of high power generation capacity.
以下に、本発明の波長変換材及び太陽電池モジュール並びに波長変換材の製造方法の実施形態について説明する。
［実施形態］
・本発明の波長変換材においては、ネットワーク構造体は、複数の波長変換ナノ粒子を複数の領域に区分することができる網目状の連続体であり、このネットワーク構造体は、例えば有機物から構成することができる。
Below, embodiment of the manufacturing method of the wavelength conversion material of this invention, a solar cell module, and a wavelength conversion material is described.
[Embodiment]
In the wavelength conversion material of the present invention, the network structure is a network-like continuous body that can divide a plurality of wavelength conversion nanoparticles into a plurality of regions, and this network structure is made of, for example, an organic substance. be able to.
この有機物としては、光重合性モノマー（例えばアクリレートモノマー）や、ジスルフィド構造を有する有機物（例えばオクタデシルジスルフィド）を用いることができる。つまり、ネットワーク構造体としては、光重合性モノマー同士が結合した構造や、ジスルフィド構造を有する化合物同士が結合した構造を採用できる。 As this organic substance, a photopolymerizable monomer (for example, acrylate monomer) or an organic substance having a disulfide structure (for example, octadecyl disulfide) can be used. That is, as the network structure, a structure in which photopolymerizable monomers are bonded to each other or a structure in which compounds having a disulfide structure are bonded to each other can be adopted.
なお、光重合性モノマーであるアクリレートモノマーとしては、例えばアクリル酸を用いることができる。
・波長変換ナノ粒子としては、例えば特定の波長の光を発生する発光中心となる金属イオンを無機ナノ粒子にドープした波長変換ナノ粒子を用いることができる。例えばＺｎＳｅ系やＺｎＳｅＳ系の無機ナノ粒子中に、発光中心となる金属イオン（例えばＭｎイオン）をドープした構成を採用できる。
In addition, as an acrylate monomer which is a photopolymerizable monomer, for example, acrylic acid can be used.
-As a wavelength conversion nanoparticle, the wavelength conversion nanoparticle which doped the metal ion used as the light emission center which generate | occur | produces the light of a specific wavelength, for example to the inorganic nanoparticle can be used. For example, a configuration in which metal ions (for example, Mn ions) serving as a light emission center are doped in ZnSe-based or ZnSeS-based inorganic nanoparticles can be employed.
なお、波長変換ナノ粒子としては、例えば１０ｎｍ以下の各種の波長変換ナノ粒子を用いることができる。
・波長変換材において、波長変換ナノ粒子及びネットワーク構造体を含む母材としては、例えばアクリル等の透光性を有する各種の樹脂や、水ガラス等の透光性を有する各種のガラスを採用できる。
In addition, as a wavelength conversion nanoparticle, the various wavelength conversion nanoparticles of 10 nm or less can be used, for example.
In the wavelength conversion material, as the base material including the wavelength conversion nanoparticles and the network structure, for example, various resins having translucency such as acrylic and various glasses having translucency such as water glass can be adopted. .
・また、太陽電池の受光側に、上述した波長変換材を配置することによって、太陽電池モジュールを構成することができる。
・上述した波長変換材を製造する場合には、吸収した光とは異なる波長の光を発生する複数の波長変換ナノ粒子と、ネットワーク構造体を形成するための構造前駆体と含む材料を作成する第１工程と、材料中にて、構造前駆体からネットワーク構造体を形成することにより、複数の波長変換ナノ粒子を複数の領域に区分する第２工程と、ネットワーク構造体によって複数の領域に区分された材料を固化して前記波長変換材を作成する第３工程と、を有する波長変換材の製造方法を採用できる。
-Moreover, a solar cell module can be comprised by arrange | positioning the wavelength conversion material mentioned above on the light-receiving side of a solar cell.
In the case of manufacturing the above-described wavelength conversion material, a material including a plurality of wavelength conversion nanoparticles that generate light having a wavelength different from the absorbed light and a structure precursor for forming a network structure is created. A first step, a second step of dividing a plurality of wavelength conversion nanoparticles into a plurality of regions by forming a network structure from a structural precursor in the material, and a division into a plurality of regions by the network structure A third step of solidifying the prepared material to create the wavelength conversion material can be employed.
ここで、ネットワーク構造体を形成するための材料である構造前駆体としては、前記光重合性モノマー（例えばアクリレートモノマー）や、ジスルフィド構造を有する有機物（例えばオクタデシルジスルフィド）を用いることができる。 Here, as a structural precursor which is a material for forming a network structure, the photopolymerizable monomer (for example, acrylate monomer) or an organic substance having a disulfide structure (for example, octadecyl disulfide) can be used.
・また、構造前駆体からネットワーク構造体を形成する方法としては、例えば光や加熱による処理を採用できる。
例えば、構造前駆体が光重合性モノマー（例えばアクリレートモノマー）である場合には、光を照射することによって、光重合を行って連続体であるポリマーとする（即ちネットワーク構造体）とすることができる。
-Moreover, as a method of forming a network structure from a structure precursor, the process by light and a heating can be employ | adopted, for example.
For example, when the structural precursor is a photopolymerizable monomer (for example, an acrylate monomer), photopolymerization is performed by irradiating light to form a continuous polymer (that is, a network structure). it can.
また、例えば、構造前駆体がジスルフィド構造を有する有機物（例えばオクタデシルジスルフィド）である場合には、所定の温度（ポリマー化する温度）に調節することによって、連続体であるポリマー（即ちネットワーク構造体）とすることができる。 Further, for example, when the structural precursor is an organic substance having a disulfide structure (for example, octadecyl disulfide), the polymer is a continuum by adjusting the temperature to a predetermined temperature (polymerization temperature) (that is, a network structure). It can be.
以下に、本発明の波長変換材及びその製造方法の具体的な実施例について説明する。
ａ）まず、実施例１の波長変換材の構成について説明する。
図１に模式的に示す様に、本実施例１の波長変換材１は、可視光が透過する透光性を有するとともに、入射する光の波長変換を行う部材（例えば板材）であり、固化された母材３中に、波長変換を行う多数の無機ナノ粒子（波長変換ナノ粒子）５が含まれるとともに、その波長変換ナノ粒子５を多数の領域に区分するネットワーク構造体７を備えている。
Below, the specific Example of the wavelength conversion material of this invention and its manufacturing method is described.
a) First, the structure of the wavelength conversion material of Example 1 will be described.
As schematically shown in FIG. 1, the wavelength conversion material 1 of the first embodiment is a member (for example, a plate material) that has a light-transmitting property that allows visible light to pass therethrough and performs wavelength conversion of incident light. The base material 3 includes a number of inorganic nanoparticles (wavelength conversion nanoparticles) 5 that perform wavelength conversion, and a network structure 7 that divides the wavelength conversion nanoparticles 5 into a number of regions. .
このうち、前記母材３は、例えばアクリル等の透光性の樹脂からなる。なお、母材３の材料をガラスとしてもよい。
前記波長変換ナノ粒子５は、吸収した光とは異なる波長の光を発生する（詳しくは紫外光を可視光に変換する）粒径が例えば１０ｎｍ以下のナノレベルの粒子である。この波長変換ナノ粒子５としては、例えばＺｎＳｅ系（又はＺｎＳｅＳ系）の無機ナノ粒子中に、発光中心の金属イオンであるＭｎイオンをドープした波長変換ナノ粒子を用いることができる。
Among these, the said base material 3 consists of translucent resin, such as an acryl, for example. The material of the base material 3 may be glass.
The wavelength conversion nanoparticle 5 is a nano-level particle having a particle diameter of, for example, 10 nm or less, which generates light having a wavelength different from the absorbed light (specifically, converts ultraviolet light into visible light). As the wavelength conversion nanoparticles 5, for example, wavelength conversion nanoparticles in which Mn ions that are metal ions at the emission center are doped in ZnSe-based (or ZnSeS-based) inorganic nanoparticles can be used.
なお、この波長変換ナノ粒子としては、例えばＥｇ＝３ｅＶ、粒径が例えばφ３ｎｍの紫外光を可視光に変換する粒子を用いることができる（図２参照）。
前記ネットワーク構造体７は、光重合性モノマーであるアクリレートモノマー（例えば図３（ａ）参照）が重合してポリマー化（例えば図３（ｂ）参照）された連続体（アクリルポリマー）であり、１又は複数個の波長変換ナノ粒子５の周囲を区分して囲むような網目構造を有している。
In addition, as this wavelength conversion nanoparticle, the particle | grains which convert ultraviolet light whose Eg = 3eV and a particle size, for example (phi) 3 nm into visible light, can be used, for example (refer FIG. 2).
The network structure 7 is a continuum (acrylic polymer) in which an acrylate monomer that is a photopolymerizable monomer (see, for example, FIG. 3A) is polymerized and polymerized (see, for example, FIG. 3B), It has a network structure that divides and surrounds one or a plurality of wavelength conversion nanoparticles 5.
つまり、本実施例では、前記図１に示す様に、母材３中の全体にわたって、網目が連続したような（即ち網目状の連続体である）ネットワーク構造体７が広がっており、このネットワーク構造体７の各網目によって、多数の波長変換ナノ粒子５は複数の小さな領域に区分されて分散している。 That is, in the present embodiment, as shown in FIG. 1, a network structure 7 in which the mesh is continuous (that is, a mesh-like continuum) is spread throughout the base material 3. A large number of wavelength conversion nanoparticles 5 are divided into a plurality of small regions and dispersed by each network of the structures 7.
なお、前記波長変換ナノ粒子５は、単一の粒子として分散しているもの以外に、数個が凝集して例えば直径２０〜１００ｎｍの微小凝集体となっているものもある。
ｂ）次に、本実施例の波長変換材１の製造方法について説明する。
＜波長変換ナノ粒子５の製造方法＞
最初に、波長変換ナノ粒子５の製造方法について説明する。
In addition to the particles that are dispersed as a single particle, some of the wavelength conversion nanoparticles 5 are aggregated to form a microaggregate having a diameter of 20 to 100 nm, for example.
b) Next, the manufacturing method of the wavelength conversion material 1 of a present Example is demonstrated.
<Method for Producing Wavelength Conversion Nanoparticle 5>
Initially, the manufacturing method of the wavelength conversion nanoparticle 5 is demonstrated.
図４（ａ）に示すように、まず、Ｚｎイオン源（例えば、過塩素酸亜鉛）とＮ−アセチル−Ｌ−システイン（以下、ＮＡＣという）とを１：４．８のモル比で含む水溶液と、Ｍｎイオン源（例えば、過塩素酸マンガン）とＮＡＣとを１：１のモル比で含む水溶液とを混合した。なお、前者の水溶液と後者の水溶液とは１０：１の割合で混合し、混合後の水溶液全体に対するＭｎの濃度が２ｍｏｌ％となるようにした。 As shown in FIG. 4A, first, an aqueous solution containing a Zn ion source (for example, zinc perchlorate) and N-acetyl-L-cysteine (hereinafter referred to as NAC) in a molar ratio of 1: 4.8. And an aqueous solution containing a Mn ion source (for example, manganese perchlorate) and NAC at a molar ratio of 1: 1. The former aqueous solution and the latter aqueous solution were mixed at a ratio of 10: 1 so that the Mn concentration with respect to the entire aqueous solution after mixing was 2 mol%.
次に、図４（ｂ）に示すように、その水溶液にＮａＯＨを添加することによってｐＨ８．５に調整した。
次に、図４（ｃ）に示すように、Ｓｅイオン源（例えばＮａＨＳｅ）を１．２ｍｍｏｌ添加した。なお、このときのＺｎ：Ｓｅのモル比は（１：０．６）である。また、この水溶液、即ち、ＺｎＭｎＳｅの前駆体では、金属原子にＮＡＣのＳＨ基が配位し、ＮＡＣのカルボキシル基が水系溶媒への溶解を促進しているものと推定される。
Next, as shown in FIG.4 (b), it adjusted to pH8.5 by adding NaOH to the aqueous solution.
Next, as shown in FIG.4 (c), 1.2 mmol of Se ion sources (for example, NaHSe) were added. In this case, the molar ratio of Zn: Se is (1: 0.6). In this aqueous solution, that is, a ZnMnSe precursor, it is presumed that the NAC SH group is coordinated to the metal atom, and the NAC carboxyl group promotes dissolution in the aqueous solvent.
次に、前記水溶液に、更にＮａＯＨを添加することによって、図４（ｄ）に示すように、ｐＨ１０．５に調整した後、高圧下（例えば６気圧）で２００℃に加熱することによって、波長変換ナノ粒子（ＺｎＳｅ：Ｍｎ）５を製造した。なお、加熱時間は１０分とした。
＜波長変換材１の製造方法＞
次に、波長変換ナノ粒子５を含む波長変換材１の製造方法について説明する。
Next, by further adding NaOH to the aqueous solution, as shown in FIG. 4 (d), the pH is adjusted to 10.5, and then heated to 200 ° C. under a high pressure (for example, 6 atm) to obtain a wavelength. Conversion nanoparticles (ZnSe: Mn) 5 were produced. The heating time was 10 minutes.
<Method for Producing Wavelength Conversion Material 1>
Next, the manufacturing method of the wavelength conversion material 1 containing the wavelength conversion nanoparticle 5 is demonstrated.
まず、図５に模式的に示す様に、上述した波長変換ナノ粒子５を含む溶液と、高い透明性をもつ多糖類（例えばプルランなど）、もしくは高分子（例えばポリグリシドール、ポリアクリルアミドなど）からなるバインダと、光重合性モノマーのアクリレートモノマー（例えばアクリル酸）９とを混合するとともに、周知の光重合開始剤を加えて、ペースト状の混合材料を作成した。 First, as schematically shown in FIG. 5, a solution containing the above-described wavelength conversion nanoparticles 5 and a highly transparent polysaccharide (eg, pullulan) or a polymer (eg, polyglycidol, polyacrylamide, etc.). A binder and an acrylate monomer (for example, acrylic acid) 9 as a photopolymerizable monomer were mixed, and a known photopolymerization initiator was added to prepare a paste-like mixed material.
なお、この混合材料のうち、バインダが母材３を構成する材料であり、アクリレートモノマーが、ネットワーク構造体７を構成する材料である。
また、混合材料の混合量としては、質量比として、例えば溶液：バインダ：アクリレートモノマー＝１０：１０：１を採用できる。
Of these mixed materials, the binder is a material constituting the base material 3, and the acrylate monomer is a material constituting the network structure 7.
In addition, as a mixing amount of the mixed material, for example, solution: binder: acrylate monomer = 10: 10: 1 can be adopted as a mass ratio.
次に、前記混合材料を、スクリーン印刷によって、基板上に印刷して印刷層１１を形成した。
次に、前記印刷層１１に光を照射して、アクリレートポリマーを光重合してポリマー化し、網目が連続した形状のネットワーク構造体７を形成した。
Next, the mixed material was printed on the substrate by screen printing to form the print layer 11.
Next, the printed layer 11 was irradiated with light to photopolymerize the acrylate polymer to form a network structure 7 having a continuous network.
次に、印刷層１１を乾燥して固化し、波長変換材１を完成した。
ｃ）次に、本実施例の効果について説明する。
本実施例では、波長変換ナノ粒子５とバインダと（光重合性モノマーである）アクリレートモノマー９等から混合材料を作成し、この混合材料から印刷層１１を形成し、この印刷層１１に光を照射してネットワーク構造体７を形成し、その後固化して波長変換材１を製造する。
Next, the printed layer 11 was dried and solidified to complete the wavelength conversion material 1.
c) Next, the effect of the present embodiment will be described.
In this embodiment, a mixed material is prepared from the wavelength conversion nanoparticles 5, a binder, an acrylate monomer 9 (which is a photopolymerizable monomer), a printed layer 11 is formed from the mixed material, and light is applied to the printed layer 11. Irradiation forms the network structure 7 and then solidifies to produce the wavelength conversion material 1.
従って、この様にして製造された波長変換材１においては、その内部に形成されたネットワーク構造体７によって、複数の波長変換ナノ粒子５が複数の領域に区分されて分散している。 Therefore, in the wavelength conversion material 1 manufactured in this way, the plurality of wavelength conversion nanoparticles 5 are divided into a plurality of regions and dispersed by the network structure 7 formed therein.
つまり、本実施例の波長変換材１においては、その内部の多数の波長変換ナノ粒子５は、ネットワーク構造体７により、いくつかの領域に区分（分離）されており、従来のように波長変換ナノ粒子５が特定箇所に過度に凝集したものでなく、全体的に広く分散している。そのため、可視光に対する透明性が高いという特徴がある。 That is, in the wavelength conversion material 1 of the present embodiment, a large number of wavelength conversion nanoparticles 5 in the inside thereof are divided (separated) into several regions by the network structure 7, and wavelength conversion is performed as in the conventional case. The nanoparticles 5 are not excessively agglomerated at a specific location but are widely dispersed as a whole. Therefore, there is a feature that transparency to visible light is high.
具体的には、本実施例では、波長変換ナノ粒子５が複数個凝集した微小凝集体（２次凝集体）のうち、１００ｎｍ以下の微小凝集体が全体の９０％以上を占めている。なお、ここでは、この微小凝集体に単体の波長変換ナノ粒子５も含むものとする。 Specifically, in this example, among the fine aggregates (secondary aggregates) in which a plurality of wavelength conversion nanoparticles 5 are aggregated, the fine aggregates of 100 nm or less account for 90% or more of the total. Here, it is assumed that a single wavelength conversion nanoparticle 5 is also included in this microaggregate.
これにより、本実施例の波長変換材１は、可視光の高い透過率（例えば９０％以上の透過率）を実現している。
なお、ネットワーク構造を有しない従来品を調べたところ、１００ｎｍを超える２次凝集体は９０％を超えていた。そのため、光の透過率は３０％以下でああった。
Thereby, the wavelength conversion material 1 of a present Example has implement | achieved the high transmittance | permeability (For example, the transmittance | permeability of 90% or more) of visible light.
In addition, when the conventional product which does not have a network structure was investigated, the secondary aggregate exceeding 100 nm exceeded 90%. Therefore, the light transmittance was 30% or less.
ｄ）次に、本実施例の波長変換材１の適用例について説明する。
図６に示す様に、前記波長変換材１を太陽電池（例えばＳｉ太陽電池）２１の受光側に配置して太陽電池モジュール２３とすることができる。
d) Next, an application example of the wavelength conversion material 1 of the present embodiment will be described.
As shown in FIG. 6, the wavelength conversion material 1 can be arranged on the light receiving side of a solar cell (for example, Si solar cell) 21 to form a solar cell module 23.
この場合には、波長変換材１が可視光に対する透過性が従来より高いので、太陽電池２１に入射する可視光が多く、その結果、太陽電池２１の発電能力が向上するという効果を奏する。 In this case, since the wavelength conversion material 1 has a higher transmittance for visible light than in the past, a large amount of visible light is incident on the solar cell 21, and as a result, the power generation capability of the solar cell 21 is improved.
なお、波長変換材１としては、１種類ではなく、波長変換の特性が異なる（即ち吸収する光と発生する光の波長が各波長変換材で異なる）波長変換材１を複数積層してもよい。 The wavelength conversion material 1 is not limited to one type, and a plurality of wavelength conversion materials 1 having different wavelength conversion characteristics (that is, the wavelength of light to be absorbed and the wavelength of generated light are different for each wavelength conversion material) may be laminated. .
次に、実施例２について説明するが、前記実施例１と同様な内容の説明は省略又は簡易化する。なお、同様な部材には同じ番号を付す。
本実施例では、ネットワーク構造体７を構成する材料（構造前駆体）として、ジスルフィド構造を有する物質を用いる。
Next, the second embodiment will be described, but the description of the same contents as the first embodiment will be omitted or simplified. In addition, the same number is attached | subjected to the same member.
In the present embodiment, a material having a disulfide structure is used as a material (structure precursor) constituting the network structure 7.
具体的には、前記図５と同様にして、下記の手順によって、本実施例の波長変換材１を製造した。
まず、前記波長変換ナノ粒子５を含む溶液と、高い透明性をもつ多糖類（例えばプルランなど）、もしくは高分子（例えばポリグリシドール、ポリアクリルアミドなど）からなるバインダと、オクタデシルジスルフィド（Ｃ18Ｈ37Ｓ−ＳＨ37Ｃ18）とを混合して、ペースト状の混合材料を作成した。
Specifically, the wavelength conversion material 1 of this example was manufactured by the following procedure in the same manner as in FIG.
First, a solution containing the wavelength converting nanoparticles 5, a binder made of a highly transparent polysaccharide (such as pullulan) or a polymer (such as polyglycidol or polyacrylamide), and octadecyl disulfide (C 18 H 37 S-SH 37 C 18 ) was mixed to prepare a paste-like mixed material.
なお、混合量としては、質量比として、例えば、溶液：バインダ：オクタデシルジスルフィド＝１０：１０：１を採用できる。
次に、２５℃の環境下で、前記混合材料を、スクリーン印刷によって、基板上に印刷して印刷層１１を形成した。
As the mixing amount, for example, solution: binder: octadecyl disulfide = 10: 10: 1 can be adopted as a mass ratio.
Next, the printed material 11 was formed by printing the mixed material on a substrate by screen printing under an environment of 25 ° C.
次に、前記印刷層１１を１０℃以下にまで冷却して３０分以上保持し、これによって、網目が連続した形状のネットワーク構造体７を形成した。
次に、印刷層１１を乾燥して固化し、波長変換材１を完成した。
Next, the printed layer 11 was cooled to 10 ° C. or lower and held for 30 minutes or more, thereby forming the network structure 7 having a continuous mesh shape.
Next, the printed layer 11 was dried and solidified to complete the wavelength conversion material 1.
本実施例においても、前記実施例１と同様な効果を奏する。
尚、本発明は前記実施例になんら限定されるものではなく、本発明を逸脱しない範囲において種々の態様で実施しうることはいうまでもない。
Also in the present embodiment, the same effects as in the first embodiment can be obtained.
Needless to say, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be implemented in various modes without departing from the scope of the present invention.
（１）例えば、前記実施例では、波長変化材の母材として樹脂を用いたが、例えば水ガラス等のガラスを用いてもよい。
この場合、波長変換材は、周知のゾルゲル法によって製造することができる。つまり、樹脂と同様に、ガラスが固化する前に、光照射又は温度変化によってネットワーク構造体を形成し、その後固化すればよい。
(1) For example, in the said Example, although resin was used as a base material of a wavelength change material, glass, such as water glass, may be used, for example.
In this case, the wavelength conversion material can be manufactured by a known sol-gel method. That is, similarly to the resin, a network structure may be formed by light irradiation or temperature change before the glass is solidified, and then solidified.
（２）また、前記実施例１では、アニオンとしてＳｅを用いたが、それとは異なり、例えばアニオンとしてＳｅとＳとの両方を用いていわゆる混晶半導体としての無機ナノ粒子（ＺｎＳｅＳ）をＭｎイオンでドープした波長変換ナノ粒子を製造してもよい。 (2) In Example 1, Se was used as an anion, but unlike that, for example, both Se and S were used as anions to convert inorganic nanoparticles (ZnSeS) as a so-called mixed crystal semiconductor into Mn ions. You may manufacture the wavelength conversion nanoparticle doped by.
１…波長変換材
５…波長変換ナノ粒子
７…ネットワーク構造体
２１…太陽電池
２３…太陽電池モジュール
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Wavelength conversion material 5 ... Wavelength conversion nanoparticle 7 ... Network structure 21 ... Solar cell 23 ... Solar cell module
Claims (9)
前記波長変換材（１）の内部に、前記複数の波長変換ナノ粒子（５）を複数の領域に区分する網目状の連続体であるネットワーク構造体（７）を備えたことを特徴とする波長変換材。 In the wavelength conversion material (1) including a plurality of wavelength conversion nanoparticles (5) that generate light having a wavelength different from the absorbed light,
The wavelength conversion material (1) includes a network structure (7) that is a network-like continuous body that divides the plurality of wavelength conversion nanoparticles (5) into a plurality of regions. Conversion material.
前記吸収した光とは異なる波長の光を発生する複数の波長変換ナノ粒子（５）と、前記ネットワーク構造体（７）を形成するための構造前駆体と含む材料を作成する第１工程と、
前記材料中にて、前記構造前駆体から前記ネットワーク構造体（７）を形成することにより、前記複数の波長変換ナノ粒子（５）を複数の領域に区分する第２工程と、
前記ネットワーク構造体（７）によって複数の領域に区分された材料を固化して前記波長変換材（１）を作成する第３工程と、
を有することを特徴とする波長変換材の製造方法。 It is a manufacturing method of the wavelength conversion material (1) according to any one of claims 1 to 7,
A first step of creating a material comprising a plurality of wavelength converting nanoparticles (5) that generate light of a wavelength different from the absorbed light, and a structure precursor for forming the network structure (7);
A second step of dividing the plurality of wavelength conversion nanoparticles (5) into a plurality of regions by forming the network structure (7) from the structural precursor in the material;
A third step of creating the wavelength conversion material (1) by solidifying a material divided into a plurality of regions by the network structure (7);
A method for producing a wavelength conversion material, comprising:
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